Theo Đại Nam thực lục, Sãi vương Nguyễn Phúc Nguyên qua đời năm 1635, ở ngôi chúa 22 năm, hưởng thọ 73 tuổi. Ban đầu, ông được an táng tại Sơn Phận, huyện Quảng Điền, sau được cải táng về vùng núi Hải Cát, Hương Trà, Thừa Thiên (nay thuộc thị xã Hương Trà, Thừa Thiên Huế). Tên lăng là Trường Diễn. Đời vua Gia Long, ông được truy tặng miến hiệu Hy Tông.
Nguyễn Phúc Nguyên là vị chúa đầu tiên xây dựng cơ nghiệp Đàng Trong của họ Nguyễn với ý chí cương quyết, tạo nên một xứ Đàng Trong độc lập, tự chủ. Ông đã chỉnh đốn việc cai trị, củng cố quốc phòng, biết dùng người tài để chăm lo việc nước nên nhân dân được an cư lạc nghiệp. Ông cũng có vai trò then chốt trong cuộc nội chiến Trịnh - Nguyễn, đẩy lui nhiều cuộc tấn công của chúa Trịnh. Ngoài ra, ông còn tạo nên một nền ngoại thương hàng hải mạnh.